Методические указания к лабораторной работе

Лабораторная работа № 3

«Определение ускорения свободного падения с помощью

математического маятника»

Цель работы:  научиться определять ускорение свободного падения.

Материально-техническое обеспечение:

1 Штатив с держателем.

2 Шарик, подвешенный на нити длиной около 1м.

3 Линейка.

4 Секундомер или часы с секундной стрелкой.

5 Методические указания.

1 Теоретические вопросы для подготовки к выполнению лабораторной работы

1.1 Что такое математический маятник?

1.2 Что такое период?

1.3 Формула периода математического маятника.

2 Порядок выполнения работы

2.1 Поставить штатив на край стола.

2.2 Зажать нить маятника за свободный конец на держателе штатива.

2.3 Измерить при помощи линейки длину нити. Найти длину маятника.

2.4 Засечь по секундомеру t=60 сек. И посчитать число полных колебаний, которые совершит маятник за этот промежуток времени.

2.5 Вычислить период полного колебания маятника Т, сек, по формуле

,

(3)

где  t – время полных колебаний,сек;

 n – число полных колебаний.

2.6 Вывести выражение для ускорения свободного падения из формулы математического маятника. Подставить в полученное для g выражение найденные значения длины ℓ и периода Т маятника, вычислить ускорение свободного падения.

2.7 Вычислить абсолютную погрешность по формуле:

(4)

2.8 Вычислить относительную погрешность.

(5)

2.9 Результаты всех измерений и вычислений записать в таблицу 3.

Таблица 3

Длина маятника ℓ м.	Число полных колебаний n	Время полных колебаний t,сек.	Период полного колебания Т, сек.	Ускорение свободного падения g, м/с2	Табличное значения ускорения свободного падения м/с2	Относительная погрешность σ g %

3 Содержание отчета

В отчете должны быть изложены:

1) номер лабораторной работы;

2) тема лабораторной работы;

3) цель работы;

4) ответы на теоретические вопросы;

5) формулы для расчетов;

6) заполненная таблица с результатами измерения;

7) ответы на контрольные вопросы;

8) вывод по проделанной работе.

Контрольные вопросы:

1 Показать на чертеже силы, заставляющие маятник возвращаться к среднему положению.

2 Каким будет по характеру движение маятника? Куда направлено и каково по величине ускорение маятника: а) в крайних положениях; б) при переходе через среднее положение.

3 Наблюдая за движением маятника, ответить на вопрос: можно ли считать его движение равноускоренным?

4 Как относятся длины математических маятников, если за одно и то же время один совершает 10, а второй 30 колебаний?